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第三章 ＣＮＣ綜合切削中心機

第三章 ＣＮＣ綜合切削中心機. 3-1 基本機能簡介 3-2 參考點及座標系統設定 ( G28 、 G54 ) 3-3 輸入單位系統之選擇 ( G20 、 G21 ) 3-4 絕對座標與增量座標 ( G90 及 G91 ) 3-5 平面選擇機能 ( G17 、 G18 、 G19 ) 3-6 刀具長度補正 ( G43 、 G44 、 G49 ) 3-7 快速定位 （ G00 ） 3-8 直線切削 （ G01 ）. 第三章 ＣＮＣ綜合切削中心機 ( 續 ). 3-9 原點復歸 （ G28 ） 3-10 圓弧切削 （ G02 、 G03 ）

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第三章 ＣＮＣ綜合切削中心機

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  1. 第三章 ＣＮＣ綜合切削中心機 • 3-1基本機能簡介 • 3-2參考點及座標系統設定(G28、G54) • 3-3 輸入單位系統之選擇(G20、G21) • 3-4絕對座標與增量座標(G90及G91) • 3-5 平面選擇機能(G17、G18、G19) • 3-6 刀具長度補正(G43、G44、G49) • 3-7快速定位（G00） • 3-8直線切削（G01）

  2. 第三章 ＣＮＣ綜合切削中心機(續) • 3-9原點復歸（G28） • 3-10圓弧切削（G02、G03） • 3-11刀具半徑補正（G40～G42） • 3-12 工作座標系統設定（G54～G59） • 3-14暫停指令（G04） • 3-16固定切削循環機能（G73～G89） • 3-19副程式（M98、M99）

  3. 3-1 基本機能簡介 • 電腦數值控制銑床之程式是利用各種英文字母、數值、符號...等組成。 • 機能指令,並歸類為七大類: • G 機能(準備機能：G00～G99) • M 機能(輔助機能：M00～M99) • T 機能(刀具機能) • S 機能(主軸轉速機能) • F 機能(進給機能) • N 機能(程式序號機能) • H/D 機能(刀具補正機能)

  4. 各種G碼代表之意義及功能 • G00：快速定位 • G01：直線插位(切削進給) • G02：圓弧插位(順時針) • G03：圓弧插位(逆時針) • G04：暫停 • G17：XY平面指定 • G18：ZX平面指定 • G19：YZ平面指定

  5. G20：英制資料輸入 • G21：公制資料輸入 • G28：自動原點復歸 • G40：刀具半徑補正取消 • G41：刀具半徑偏左補正 • G42：刀具半徑偏右補正 • G43：刀具長度補正(+) • G44：刀具長度補正(-) • G49：刀具長度補正取消

  6. G54：第(1)加工座標系選擇 • G55：第(2)加工座標系選擇 • G56：第(3)加工座標系選擇 • G57：第(4)加工座標系選擇 • G58：第(5)加工座標系選擇 • G59：第(6)加工座標系選擇 • G73：深孔啄式鑚孔循環 • G74：左螺紋攻牙循環 • G76：精密搪孔循環 • G80：固定循環消除 • G81：鑚孔循環

  7. G82：沉頭孔鑚孔循環 • G83：啄式鑚孔循環 • G84：右螺紋攻牙循環 • G85：搪孔循環 • G86：搪孔循環 • G87：背搪孔循環 • G88：搪孔循環 • G89：搪孔循環 • G90：絕對座標指令 • G91：增量座標指令

  8. G92：工作座標系設定 • G94：每分鐘進給(mm/min) • G95：每轉進給(mm/rev) • G98：固定循環回到起始點 • G99：固定循環回到R點

  9. M機能又稱為輔助機能 • M00：程式停止 • M01：選擇性程式停止 • M02：程式結束 • M03：主軸正轉CW • M04：主軸反轉CCW • M05：主軸停止 • M06：自動換刀 • M08：冷卻液開啟 ON • M09：冷卻液關閉 OFF

  10. M13：主軸正轉.切削液開啟 ON • M14：主軸反轉.切削液開啟 ON • M15：儲刀倉刀套上升 • M16：儲刀倉刀套下降 • M19：主軸定位 • M20：主軸定位解除 • M30：程式結束,記憶還原 • M98：呼叫副程式 • M99：副程式結束

  11. T機能(刀具機能) • CNC切削中心機使用兩位數表示法。 • 其範圍：T01～T99。 • 大部份CNC切削中心機執行刀具交換功能(M06)前，需使主軸(Z軸)回到機械原點。 • 範例：G91G00G28Z0M05 (Z軸自動回到機械原點) • T03 呼叫刀庫上3號刀具 • M06 自動換刀

  12. S機能(主軸轉速機能) • 在CNC切削中心機使用中,其後接4位數,直接指定主軸轉速,但必須指定主軸正轉（ M03 ）或反轉（ M04 ）。 • M03表示主軸正轉,M04表示主軸反轉。 • S1000 M03:主軸順時針方向旋轉,轉速為1000rpm。 • S1200 M04:主軸逆時針方向旋轉,轉速為1200rpm。 • M05:主軸旋轉停止。

  13. F機能又稱進給機能 • 刀具運動方式可分為兩種： • 快速運動：是執行刀具快速移動定位,不作切削,須由快速定位機能指令G00執行,並可在機器操作面板上利用快速進給率轉鈕(F0、25%、50%、100%)予以調整。 • 切削進給：則是在程式執行實際切削運動時(G01、G02、G03)用於指令其切削時之進給率。

  14. F機能又稱進給機能 • 進給率方式可分為兩種： • 每分鐘進給率(mm/min) 【G94】 • 每轉進給率(mm/rev) 【G95】 • 車削加工則用每轉進給率(mm/rev) • 銑削加工則用每分鐘進給率(mm/min)

  15. N機能又稱程式序號機能 • 位址字元N及正整數組成(N0001~N9999) • 程式序號一般為程式單節的第一個字語，程式之每一單節均須編寫程式序號。 • 現今CNC控制器中則無須再編寫程式序號。 • 通常只在程式執行特定控制迴路時予以使用(例：主、副程式指令)。

  16. H/D機能（刀具補正機能） • 設定刀具長度補正以H位址加數字表示。 • H補正需接於刀具長度補正（G43、G44）之後。 • EX:G43G00Z20.0H02(使用2號補正號碼) • 設定刀具半徑補正以D位址加數字表示。 • D補正需接於刀具半徑補正（G41、G42）之後。 • EX:G41G01X15.0F100D10(使用10號補正號碼)

  17. CNC電腦數值控制銑床刀具資料表

  18. 3-2參考點位置設定 圖6-1 CNC切削中心機之參考點位置

  19. 3-2 座標系統設定(G54～G59)

  20. 3-3 輸入單位系統之選擇 • G20:英制單位系統 • G21:公制單位系統 • 通常CNC銑床之使用單位為公制系統,以被設定為公制單位系統(G21)。 • 若該程式輸入之資料為英制單位時,則需在程式之開頭編寫(G20)之指令。

  21. 3-4絕對座標與增量座標(G90及G91) • 座標之表示方式有兩種： • 絕對座標系統(G90) (Absolute positioning )是將程式原點設為永遠之座標零點,程式中之所有座標點均對該點設定之。 • 增量座標系統(G91) (Incremental positioning)是程式中之座標點,均以其前一點為座標零點而設定之。

  22. 指令格式 • G90 XY Z (絕對座標模式) • G91 XY Z (增量座標模式) • 範例:圖6-3所示之工作圖

  23. 絕對座標：程式範例 • O8001 (程式檔名) • G91G00G28X0Y0Z0 (自動回機械原點) • T15M06(選用T15刀具號碼及自動換刀M06) • G90G54X0Y0 (設定座標系統及指定位置) • G43Z5.0H15S1200M13 (刀具長度補正代號H15及主軸轉速1200rpm、切削液ON及主軸正轉) • G00X-10.0Y0 (快速移到指定位置) • G01Z-5.0F100 (Z軸切削深度5mm) • G41X0Y0D16 (刀具半徑左補正G41及補正代號D16)

  24. X10.0Y25.0(刀具由A點至B點) • X20.0 (刀具由B點至C點) • Y10.0(刀具由C點至D點) • X35.0Y5.0(刀具由D點至E點) • Z5.0 (刀具Z軸提升到指定點) • G91G00G28Z0M05(Z軸自動回機械原點) • G28Y0M09 (Y軸自動回機械原點) • M30(程式結束、程式還原)

  25. 增量座標：程式範例 • O8002 (程式檔名) • G91G00G28X0Y0Z0 (自動回機械原點) • T15M06(選用T15刀具號碼及自動換刀M06) • G90G54X0Y0 (設定座標系統及指定位置) • G43Z5.0H15S1200M13 (刀具長度補正代號H15及主軸轉速1200rpm、切削液ON及主軸正轉) • G00X-10.0Y0 (快速移到指定位置) • G01Z-5.0F100 (Z軸切削深度5mm) • G41X0Y0D16 (刀具半徑左補正G41及補正代號D16)

  26. G91X10.0Y25.0(刀具由A點至B點) • X10.0 (刀具由B點至C點) • Y-15.0(刀具由C點至D點) • X15.0Y-5.0(刀具由D點至E點) • Z10.0 (刀具Z軸提升到指定點) • G00G28Z0M05(Z軸自動回機械原點) • G28Y0M09 (Y軸自動回機械原點) • M30(程式結束、程式還原)

  27. 絕對及增量合用：程式範例 • O8003 (程式檔名) • G91G00G28X0Y0Z0 (自動回機械原點) • T15M06(選用T15刀具號碼及自動換刀M06) • G90G54X0Y0 (設定座標系統及指定位置) • G43Z5.0H15S1200M13 (刀具長度補正代號H15及主軸轉速1200rpm、切削液ON及主軸正轉) • G00X-10.0Y0 (快速移到指定位置) • G01Z-5.0F100 (Z軸切削深度5mm) • G41X0Y0D16 (刀具半徑左補正G41及補正代號D16)

  28. G90X10.0Y25.0(刀具由A點至B點) • G91X10.0 (刀具由B點至C點) • G90X20.0Y10.0(刀具由C點至D點) • G91X15.0Y-5.0(刀具由D點至E點) • Z10.0 (刀具Z軸提升到指定點) • G00G28Z0M05(Z軸自動回機械原點) • G28Y0M09 (Y軸自動回機械原點) • M30(程式結束、程式還原)

  29. 3-5 平面選擇機能(G17、G18、G19)

  30. 3-6 刀具長度補正(G43、G44、G49)

  31. 刀具長度補正(G43、G44、G49) • 指令格式 • G43 G00/G01 Z H(刀具長度沿正方向補正) • G44 G00/G01 Z H(刀具長度沿負方向補正) • G49 (刀具長度補正取消) • Z為刀具在Z軸之座標位置。(EX:Z5.0) • H為刀具長度補正代號。 (EX:H01)

  32. 刀具長度補正(G43)範例 G43G00Z5.0H01 G01Z-25.0F100

  33. 刀具長度補正(G44)範例 G44G00Z5.0H02 G01Z-25.0F100

  34. 3-7快速定位（G00） • 【指令格式】 • G90G00 X Y Z；(絕對座標模式) • G91G00 X Y Z；(增量座標模式) • G00之X Y Z 是代表位移目標之指定位置。 • EX：G00X100.0Y50.0

  35. 圖6-11及圖6-12 G00運動路徑(一及二)

  36. 圖6-13 G00運動路徑(三)

  37. 圖6-14刀具向上運動及圖6-15刀具向下運動 G91G00X150.0Y150.0 Z-200.0 G91G00Z200.0 X-150.0Y-150.0

  38. 3-8 直線切削（G01） • 【指令格式】 • G90G0l X Y Z F(絕對座標模式) • G91G0l X Y Z F(增量座標模式) • G0l後面之X Y Z 是代表刀具切削之目標指定位置。 • F則代表切削之進給率：單位為公厘/每分(mm/min) 。 • EX：X65.0 Y65.0 Z5.0 F100 mm/min。

  39. 圖6-16 直線切削路徑圖

  40. 圖6-16直線切削範例 (P1) • O8004 (程式檔名) • G91G00G28X0Y0Z0 (自動回機械原點) • T15M06(選用T15刀具號碼及自動換刀M06) • G90G54X0Y0 (設定座標系統及指定位置) • G43Z5.0H15S1200M13 (刀具長度補正代號H15及主軸轉速1200rpm、切削液ON及主軸正轉) • G00X-10.0Y0 (快速移到指定位置) • G01Z-5.0F100 (Z軸切削深度5mm) • G41X0Y0D16 (刀具半徑左補正G41及補正代號D16)

  41. 圖6-16直線切削範例 (P2) • X20.0Y65.0 (刀具由P0點至P1點) • X55.0 (刀具由P1點至P2點) • X90.0Y35.0 (刀具由P2點至P3點) • X70.0Y0 (刀具由P3點至P4點) • X0 (刀具由P4點至P0點) • G91Z10.0 (刀具Z軸提升到指定點) • G00G28Z0M05(Z軸自動回機械原點) • G28Y0M09 (Y軸自動回機械原點) • M30(程式結束、程式還原)

  42. 3-9 原點復歸（G28） • 【指令格式】 • G90G28 X Y Z(絕對座標模式) • G91G28 X Y Z(增量座標模式) • G28後面之X Y Z是刀具由目前位置經中間點並快速自動返回機械原點。

  43. 圖6-17 G28指令的刀具路徑 G90 G28 X250.0 Y25.0

  44. 圖6-18利用G91及G28指令使刀具執行三軸回機械原點路徑圖6-18利用G91及G28指令使刀具執行三軸回機械原點路徑 G91 G00 G28 Z0 G91 G00 G28 X0 Y0

  45. 圖6-22直線切削路徑練習【2】

  46. 圖6-23直線切削路徑練習【3】

  47. 3-10圓弧切削（G02、G03）

  48. 【指令格式】

  49. 選擇切削平面利用 (G17.G18.G19)

  50. 選擇切削平面利用 (G17.G18.G19)

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